Redox imbalance is associated to lung damage triggered by silver nanoparticles exposure

Autores
Garces, Mariana Soledad; Magnani, Natalia Daniela; Pecorelli, Alessandra; Calabró López, María Valeria; Marchini, Timoteo Oscar; Caceres, Lourdes Catalina; Pambianchi, Erika; Galdopórpora, Juan Manuel; Vico, Tamara Antonela; Salgueiro, María Jimena; Zubillaga, Marcela Beatriz; Moretton, Marcela Analía; Desimone, Martín Federico; Alvarez, Silvia; Valacchi, Giuseppe; Evelson, Pablo Andrés
Año de publicación
2021
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Along with the AgNP applications development, the concern about their possible toxicity has increasingly gained attention. As the respiratory system is one of the main exposure routes, the aim of this study was to evaluate the harmful effects developed in the lung after an acute AgNP exposure. In vivo studies using Balb/c mice intranasally instilled with 0.1 mg AgNP/kg b.w, were performed. 99mTc-AgNP showed the lung as the main organ of deposition, where, in turn, AgNP may exert barrier injury observed by increased protein content and total cell count in BAL samples. In vivo acute exposure showed altered lung tissue O2 consumption due to increased mitochondrial active respiration and NOX activity. Both O2 consumption processes release ROS triggering the antioxidant system as observed by the increased SOD, catalase and GPx activities and a decreased GSH/GSSG ratio. In addition, increased protein oxidation was observed after AgNP exposure. In A549 cells, exposure to 2.5 μg/mL AgNP during 1 h resulted in augment NOX activity, decreased mitochondrial ATP associated respiration and higher H2O2 production rate. Lung 3D tissue model showed AgNP-initiated barrier alterations as TEER values decreased and morphological alterations. Taken together, these results show that AgNP exposure alters O2 metabolism leading to alterations in oxygen metabolism lung toxicity. AgNP-triggered oxidative damage may be responsible for the impaired lung function observed due to alveolar epithelial injury.
Fil: Garces, Mariana Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina
Fil: Magnani, Natalia Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina
Fil: Pecorelli, Alessandra. Università di Ferrara; Italia
Fil: Calabró López, María Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina
Fil: Marchini, Timoteo Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina
Fil: Caceres, Lourdes Catalina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina
Fil: Pambianchi, Erika. Università di Ferrara; Italia
Fil: Galdopórpora, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina
Fil: Vico, Tamara Antonela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina
Fil: Salgueiro, María Jimena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina
Fil: Zubillaga, Marcela Beatriz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Moretton, Marcela Analía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Desimone, Martín Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina
Fil: Alvarez, Silvia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina
Fil: Valacchi, Giuseppe. Università di Ferrara; Italia
Fil: Evelson, Pablo Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina
Materia
LUNG EPITHELIUM
MITOCHONDRIA
NADPH OXIDASE
NANOPARTICLES
NANOTOXICOLOGY
OXIDATIVE METABOLISM
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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In vivo studies using Balb/c mice intranasally instilled with 0.1 mg AgNP/kg b.w, were performed. 99mTc-AgNP showed the lung as the main organ of deposition, where, in turn, AgNP may exert barrier injury observed by increased protein content and total cell count in BAL samples. In vivo acute exposure showed altered lung tissue O2 consumption due to increased mitochondrial active respiration and NOX activity. Both O2 consumption processes release ROS triggering the antioxidant system as observed by the increased SOD, catalase and GPx activities and a decreased GSH/GSSG ratio. In addition, increased protein oxidation was observed after AgNP exposure. In A549 cells, exposure to 2.5 μg/mL AgNP during 1 h resulted in augment NOX activity, decreased mitochondrial ATP associated respiration and higher H2O2 production rate. Lung 3D tissue model showed AgNP-initiated barrier alterations as TEER values decreased and morphological alterations. Taken together, these results show that AgNP exposure alters O2 metabolism leading to alterations in oxygen metabolism lung toxicity. AgNP-triggered oxidative damage may be responsible for the impaired lung function observed due to alveolar epithelial injury.Fil: Garces, Mariana Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Magnani, Natalia Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Pecorelli, Alessandra. Università di Ferrara; ItaliaFil: Calabró López, María Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Marchini, Timoteo Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Caceres, Lourdes Catalina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Pambianchi, Erika. Università di Ferrara; ItaliaFil: Galdopórpora, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Vico, Tamara Antonela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Salgueiro, María Jimena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Zubillaga, Marcela Beatriz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Moretton, Marcela Analía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Desimone, Martín Federico. 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Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaElsevier Science Inc.2021-04info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/173374Garces, Mariana Soledad; Magnani, Natalia Daniela; Pecorelli, Alessandra; Calabró López, María Valeria; Marchini, Timoteo Oscar; et al.; Redox imbalance is associated to lung damage triggered by silver nanoparticles exposure; Elsevier Science Inc.; Free Radical Biology and Medicine; 166; 4-2021; 324-3360891-5849CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0891584921000812info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1016/j.freeradbiomed.2021.02.008info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-29T10:26:06Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/173374instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-29 10:26:06.308CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
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Fil: Garces, Mariana Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad Medicina. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina
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